船用锅炉本体法兰裂纹分析.pdfVIP

缁 l铂 ；9 ，孝零 强 多又 维普资讯 7 } 船 用 锅 炉 本 体 法 兰 裂 纹 分 析 盈整． 0令《，／／／ LSG1．2— 8船用立式燃煤锅炉是供工程船打桩动力用的。其最高工作压力8kg／cm。， 水压试验压力15kg／cm O锅炉外壳分上 r两部份，中闻由两个法兰连接成一体。法 兰 锻 件 由热加工厂提供 。用2O号钢锻制面成。一个14吨钢锭锻 4件 。在12件率体法兰中有一件锻 件经过机械加工、焊接装配和水压试验，发现法兰变截面过渡处患有多条裂纹。锻件的嘏造 温度1220--780~C，锻造火次3，锻后空冷，钢锭利用率58 。锻后热处理：正火。 图1是锻件 图 (上 )和法兰精加工零件 图 (下 ) 图 1 上：锻件图 下：精加工图 一 、 法兰的加工装配流程及裂纹的发现 锻件经过机械加工达到图 1(下)所示的形状尺寸。加工后来发现表面裂纹。然后将加 工好的上下法兰成对螺栓上紧，两端分别连接短筒体，用手工焊接方式施焊，在筒 内圈施焊 完毕后，筒外圈用气刨清根，接着分层施焊，焊毕用x光探伤法检测，台格后拆开法兰，再 分别焊接筒体部份。 锅炉装配完毕按设计要求进行水压试验 。试验时缓慢升压至 8kg／cm ，检查 各 处 有 无渗 漏现象，再缓慢升压至15kg／cm 。本例锅炉水压试验时，当升压到15kg／cm时 ，听 到清脆的响声。于是对法兰焊缝区域进行详细的检查，未发现任何异常现象。 锅炉水压试验后，粉刷油漆，经过 — 5天，在距焊缝大约30—40毫米处，沿园周长大 约870毫米园弧范围内有可见裂纹17处。在裂纹部位用气刨沿法兰厚度方 向刨开，刨深 为 $ 睾}厚度韵 2／3，裂纹长度无明显变化。图2系法兰裂纹区域外观形貌。 。 ． 譬翻 二、分析试验 1 T ， 为分析裂纹形成的原因，’截取了i块带裂纹的试块，并在法兰上截取 了切向和戢 向 l坂 2 维普资讯 性能试料，分别进行宏观、断 口、显微 以及机械性能等试验。 2．1宏观 分析 一 所有裂坟的外观取 向均系横裂 。在沿径Ij截取的三个试块的纵截面上作了冷热 酸 蚀 试 验，每一纵截面上寄显示出多条裂纹 (陶3)。 臣2 裂纹区域外观形貌 图5 纵断面宏观照片 1：1 裂纹呈锯齿状或短杆状。裂纹太多是由法兰外壁向内扩展，并且裂纹的取向与锻造流线 相 一致。 围4是图3所示试块的横 向断 口照片。 图中黑色部位是原始开裂的断裂面，由于酸 浸结果而呈黑色。该部位显示明显的层状特 征。下部是锻打造成的断裂面。 2．2机搬性能试验 在法兰表面未暴露裂纹的部位截割一段 臣l 图3试块的横向断口 试料，分别取切向与纵向拉力试棒和冲击试样做机械性能试验。其结果列于下表： 、 机掘性能试验结果 取 样 f’os db 6 1王『 断 口 ak gf／mm kgf／mm